La relativité du point de vue du photon

[Vael]

Voila je suis en train de lire un livre qiu s'intitule Au dela de l'espace et du temps, la nouvelle physique de Marc Lachieze Rey, qui a repondu a presque toute mes questions sur la relativité generale.

 

Cependant il en reste une:

 

Du point de vue du photon le temps est "arreté" et les distances sont tellement comprimées que l'univers lui semble ne faire que sa taille non ?

 

Ainsi si le photon en provenance de l'espace qui pour nous "existe" depuis quelques millard d'année à l'impression d'avoir était "produit" à l'instant même (dans son temps a lui )?

 

Donc son voyage ne dure qu'un temps infinimement petit.

 

Ainsi si l'homme parvenait à se deplacer à un vitesse proche de c (oui je sais c'est imposible mais je parle en theorie) les distances se racourciraient et il pourrait voyager presque instantanement vers n'importe quelle point de l'espace, son voyage serait pour nous autre observateurs terriblement long (de quelque millard d'année par exemple) alors que pour lui tres court !

 

Est ce que se raisonement tien debout ?

 

( j'espere que vous avez compris )

[Jeff Hawke]

Oui, ton raisonnement est globalement correct.

 

Si on voyage à une vitesse proche de la lumière, traverser la galaxie peut se faire assez rapidement, vu du vaisseau spatial.

 

Cela dit, il faut se méfier des expressions comme les distances sont comprimées, le temps est dilaté...

 

Tout ça n'est qu'une question relative (sauf pour le photon, qui lui est sur l'absolu, la vitesse c. Pour lui, il n'y a pas de temps. Il est partout.)

 

Vu du vaisseau à vitesse proche de c, ce sont les étoiles situées dans l'espace qu'il traverse qui semblent se déplacer vite tandis que lui est au repos.

[MF_Erwan]

C'est l'idée développée dans le livre "La planète des singes": le vaisseau met 1an pour atteindre une vitesse très proche de c (pour avoir une accélération supportable pour les passagers), et 1 an pour freiner. Entre les 2, quand il est à sa vitesse maximale, quelques heures pendant lesquelles il effectue la majeure partie du parcours vers Bételgeuse.

 

Erwan

[Vael]

merci pour ces reponses !

 

Jeff Hawke, pour les expressions "les distances sont comprimées, le temps est dilaté" c'est que je ne savais pas trop comment les exprimer

 

Mais donc un corp possedant un vitesse tres élévée et une masse (donc pas un photon) doit posseder une energie assez élevé et donc modifier dans sa proximité la courbure de l'espace temps, mais est-ce que ce phenomene est observable ou ou theoriquement possible mais non observé ou seulement faux ? (je parle uniquement des objet possedant une energie grace à leurs vitesses ! pas des corps massif: etoile, trou noirs etc )

 

Autre question qui en "decoule" si un humain voyager a une vitesse proche de C il deformerais donc l'espace temps mais ne risquerait il pas de s'effondrait sur lui même ? un peu comm les etoiles qui sucombe à leur gavité ?

[vdn]

Il ne faudrait pas que l'accélération soit trop forte, si elle serait instantanée, l'homme serait écrasé. Le but est qu'elle soit progressive.

A une échelle beaucoup moins grande, comparons ça à une accélération en voiture, si tu fais un 0 à 100 km/h en un temps minimum, jusqu'à 100 km/h, tu va sentir ton accélération, tu saura collé contre ton siège mais, une fois arrivé à ta vitesse de croisière (100 km/h), tu ne sent plus l'accélération. Des souvenirs que j'ai de mes petites lecture et des exemples qu'ils donnaient, je n'ai jamais eu l'impression que l'Homme serait écrasé à une vitesse proche de c.

 

Le phénomène des étoiles qui s'effondrent sur elle même n'est pas à comparer. De ce que je pense savoir, les réaction nucléaires se produisant à l'intérieur de l'étoile contrebalancent la gravité et empêchent l'étoile de s'effondrer sur elle même. Lorsque l'étoile a cramé tt son hydrogène, les réactions ne suffisent plus à contrebalancer la gravité et l'étoile s'effondre sur elle même, formant une naine blanche, une étoile à neutron ou un trous noir

[Vael]

nan nan je parle pas d'acceleration, je parle de gravitation, si un corps va vite il doit posseder beaucoup d'énérgie, donc doit avoir un champ de gravitation puisque la relativité generale dit que la masse et l'energie modifie la structure geometrique de l'espace-temps.

 

or il me semble qu'une des originies probable des trous noirs est l'effondrement d'une etoile du à sa propre gravitation

 

Donc il me semble raisonnable de penser qu'un corp lancer à une vitesse proche de la lumiere s'effondre sur lui même, ou que par exemple un nuage de gaz avancant à une vitesse non negligable produise un effet de lentille gravitationnel... observable depuis la terre. (du moins par des PC sur-equipé )

 

tiens puis une autre question qui me viens qui cette fois est plus "realiste" si un jour (bien que se soit mal partie) l'homme deside d'aller sur Mars quel sera l'ecart que l'on va mesurer avec l'equipage sur le temps de trajet ?

 

leurs vitesses sera t elle assez significative pour qu'on observe un decalage (quelques heures par exemple ) sur le trajet (qui il me semble doit durée plus d'une année )?

[Jeff Hawke]

nan nan je parle pas d'acceleration, je parle de gravitation, si un corps va vite il doit posseder beaucoup d'énérgie

Pas plus que celui qui est à l'arrêt par rapport à lui. C'est RELATIF.

 

donc doit avoir un champ de gravitation puisque la relativité generale dit que la masse et l'energie modifie la structure geometrique de l'espace-temps.

Oula ! Tu mélanges des trucs, là. Le truc qui se déplace n'a pas d'énergie en soi (d'abord, ça n'existe pas, l'énergie). Il est susceptible d'en libérer si on l'arrête (si le vaisseau se paie un astéroïde, par exemple). Mais encore une fois, c'est relatif. On pourrait aussi bien dire que c'est l'astéroïde qui libère l'énergie.

 

Donc il me semble raisonnable de penser qu'un corp lancer à une vitesse proche de la lumiere s'effondre sur lui même

Ben non, ce n'est pas raisonnable. Reprends ton bouquin, calmement...

 

tiens puis une autre question qui me viens qui cette fois est plus "realiste" si un jour (bien que se soit mal partie) l'homme deside d'aller sur Mars quel sera l'ecart que l'on va mesurer avec l'equipage sur le temps de trajet ?

Infinitésimal. Parce qu'il n'ira pas très vite, l'équipage. Par contre, ils vont se faire puissamment ch....

[Vael]

oula il semblerait que j'ai foiré là

 

oki pour l'energie j'ai compris !

 

mais donc la gravitation est fonction de quoi ? si ce n'est de la masse ?

Ou alors la gravitation est aussi relative ?

 

Infinitésimal. Parce qu'il n'ira pas très vite, l'équipage. Par contre, ils vont se faire puissamment ch....

 

même pas quelque secondes ? snif !

[vdn]

Tu a raison, la gravitation est fonction de la masse, c'est la masse qui déforme l'espace temps et qui induit la gravité (courbure de l'espace temps).

 

Si, il y aurait surement quelques secondes, des expérience ont déjà été menées à bord d'avion avec des horloges très précises et il y avait effectivement un décalage infinitésimale don c si on va sur mars, on ne sait jamais.

[Jeff Hawke]

Si, il y aurait surement quelques secondes, des expérience ont déjà été menées à bord d'avion avec des horloges très précises et il y avait effectivement un décalage infinitésimale don c si on va sur mars, on ne sait jamais.

 

Bah, ça se calcule.

 

6 mois de voyage, à 30 km/s.

 

Il faut diviser 6 mois (en secondes), par racine carrée de 1 -(30²/300 000²)...

[Vael]

soit huit centiemes de seconde.... alors la je suis vachement deçu... ils pourraient pas faire des meilleurs reacteurs ?

 

Si c'est pas trop compliqué peut tu expliquais comment tu obtiens la formule miracle ?

(lorentz ? ahhhh non la c'est encore une betise )

[vdn]

J'ai lu un article sur ciel et espace, ils parlaient d'un réacteur qui pourrait nous envoyer sur mars en 28 jours, là, ça serait plus probant.

 

vdn

[Jeff Hawke]

Si c'est pas trop compliqué peut tu expliquais comment tu obtiens la formule miracle ?

(lorentz ? ahhhh non la c'est encore une betise )

Transformation de Lorentz. Tu trouves ça dans n'importe quel bon Wikipedia...

 

J'ai lu un article sur ciel et espace, ils parlaient d'un réacteur qui pourrait nous envoyer sur mars en 28 jours, là, ça serait plus probant.

Fais le calcul. 28 jours au lieu de 6 mois, c'est donc du 180 km/s...

[Vael]

ah Lorentz en faite j'avais pas dis de betise !

 

merci merci !

 

(bon j'avoue que le wiki depasse legerement mes capacité ) Mais j'ai compris le principe (dans mon livre )

 

ps 87 centiemes de seconde ... !

[jarnicoton]

Allez, un petit calcul naïf pour estimer le temps propre d'un astronaute voyageant à vitesse proche de "c".

 

On suppose son vaisseau animé d'une accélération constante de 1 g, soit en chiffres ronds 10 m/s², afin qu'il vive dans une impression de pesanteur familière.

 

Il s'exerce donc sur son vaisseau une force accélératrice de 10 newtons par kilo de vaisseau.

Une année-lumière fait en chiffres quasiment ronds: 9.10 exp 15 mètres.

Donc la force accélératrice au terme de 1 année-lumière de voyage aura produit un travail égal à 10 x 19.10^15 = 9.10^16 joules.

Cette dernière valeur représente l'équivalent énergie d'une masse de 1 kg ! (via mc²).

 

Donc : la masse initialement immobile de 1 kg aura doublé au bout d'un chemin constamment accéléré long d'une année-lumière (tout ceci découle du hasard des valeurs numériques).

Conséquence : la vitesse atteinte après 1 a.l. de chemin est celle où le rapport m/m0 vaut 2. Je vous épargne le calcul : c'est 259 000 km/s.

 

Continuons : chaque nouvelle a.l. franchie ajoute 1 kg relativiste à chaque kilo du départ !

 

On voit par ailleurs que dès la seconde année-lumière du voyage, on ne met guère plus d'une année de temps pour la franchir vu de la Terre.

 

Qu'en est-il à présent du temps propre ?

 

On sait qu'il est fonction inverse du rapport m/m0.

 

Au fil par exemple de la n-ième année-lumière du trajet continuellement accéléré, le temps propre sera le temps terrestre divisé par n.

Ainsi la 12ème année-lumière sera-t-elle franchie, du point de vue des astronautes, en 1 mois.

(enfin, un peu plus puisque du début à la fin de cette année-lumière, la masse relativiste ne sera en moyenne approximative que 11,5 m0).

 

Pour finir, en combien d'années de temps propre sera franchie une distance de n années-lumière ?

Répons7e : il faut intégrer la fonction 1/n, ce qui donne : ln (n).

 

ln (1000) = 6,9. Les 1000 premières années-lumière sont franchies en un peu plus de mille ans vu de la Terre, en 6,9 ans pour les astronautes.

ln (1 million) = 13,8. 1 million d'années-lumière en 13,8 ans.

ln (15 milliards) = 23,4 : l'univers visible est traversé en 23,4 ans.

 

Attention ! Si on veut s'arrêter, il faut freiner ! Donc à mi-chemin inverser la vapeur et raisonner comme suit :

ln (7,5 milliards) = 22,7.

D'où : traversée de l'univers visible avec arrêt à l'autre bout : 45 ans de temps propre, passés dans une gravitation tout à fait tolérable. C'est faisable !!!

 

Donc Fermi avait raison : "ILS" n'existent pas !!!!!!

 

Boudi... Sur un autre forum je signe de mon nom. Je crois que je fais fichtrement bien ici de mettre un pseudo !!!!!!!

[asri]

La vitesse de la lumière en relativité

 

Bon soir à tout le monde

voici une question:

quelle est la vitesse de la lumière dans l'espace-temps de la relativité générale?

[damameri]

299792458

[skysee]

Allez, un petit calcul naïf pour estimer le temps propre d'un astronaute voyageant à vitesse proche de "c".

 

On suppose son vaisseau animé d'une accélération constante de 1 g, soit en chiffres ronds 10 m/s², afin qu'il vive dans une impression de pesanteur familière.

 

Il s'exerce donc sur son vaisseau une force accélératrice de 10 newtons par kilo de vaisseau.

Une année-lumière fait en chiffres quasiment ronds: 9.10 exp 15 mètres.

Donc la force accélératrice au terme de 1 année-lumière de voyage aura produit un travail égal à 10 x 19.10^15 = 9.10^16 joules.

Cette dernière valeur représente l'équivalent énergie d'une masse de 1 kg ! (via mc²).

 

Donc : la masse initialement immobile de 1 kg aura doublé au bout d'un chemin constamment accéléré long d'une année-lumière (tout ceci découle du hasard des valeurs numériques).

Conséquence : la vitesse atteinte après 1 a.l. de chemin est celle où le rapport m/m0 vaut 2. Je vous épargne le calcul : c'est 259 000 km/s.

 

Continuons : chaque nouvelle a.l. franchie ajoute 1 kg relativiste à chaque kilo du départ !

 

On voit par ailleurs que dès la seconde année-lumière du voyage, on ne met guère plus d'une année de temps pour la franchir vu de la Terre.

 

Qu'en est-il à présent du temps propre ?

 

On sait qu'il est fonction inverse du rapport m/m0.

 

Au fil par exemple de la n-ième année-lumière du trajet continuellement accéléré, le temps propre sera le temps terrestre divisé par n.

Ainsi la 12ème année-lumière sera-t-elle franchie, du point de vue des astronautes, en 1 mois.

(enfin, un peu plus puisque du début à la fin de cette année-lumière, la masse relativiste ne sera en moyenne approximative que 11,5 m0).

 

Pour finir, en combien d'années de temps propre sera franchie une distance de n années-lumière ?

Répons7e : il faut intégrer la fonction 1/n, ce qui donne : ln (n).

 

ln (1000) = 6,9. Les 1000 premières années-lumière sont franchies en un peu plus de mille ans vu de la Terre, en 6,9 ans pour les astronautes.

ln (1 million) = 13,8. 1 million d'années-lumière en 13,8 ans.

ln (15 milliards) = 23,4 : l'univers visible est traversé en 23,4 ans.

 

Attention ! Si on veut s'arrêter, il faut freiner ! Donc à mi-chemin inverser la vapeur et raisonner comme suit :

ln (7,5 milliards) = 22,7.

D'où : traversée de l'univers visible avec arrêt à l'autre bout : 45 ans de temps propre, passés dans une gravitation tout à fait tolérable. C'est faisable !!!

 

Donc Fermi avait raison : "ILS" n'existent pas !!!!!!

 

Boudi... Sur un autre forum je signe de mon nom. Je crois que je fais fichtrement bien ici de mettre un pseudo !!!!!!!

 

J'en prendrais deux tranches stp.